資料介紹
車載動(dòng)力電池發(fā)展技術(shù)路線,從電能補(bǔ)充上基本分為換電、充電兩類,而充電充模式基本上分為慢充、快充兩種。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,在商業(yè)車(含大客車、城市配送車),其換電模式基本出局。但是不少機(jī)構(gòu)堅(jiān)持認(rèn)為對(duì)出租車而言,換電模式有一定生命力,其實(shí)不然。認(rèn)真研究后的結(jié)論是,快充才是車載動(dòng)力電池發(fā)展的必然趨勢(shì)。
一、什么是快充、慢充?
快、慢是相對(duì)的。這里先解釋一下充電速度單位。充(放)電速度單位是充電倍率(符號(hào)為C),充(放)電倍率的基本含義是指電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)充(放)其額定容量時(shí)所需要的電流值,它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)。通俗地解釋如下:
a)一輛車在出廠時(shí),其車載電池容量固定好了,到了用戶手上是不改變的。不同規(guī)格車輛,其載電池容量是不同的,這車輛設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)規(guī)定了的。
b)1C(1倍率)是一個(gè)相對(duì)概念,不同規(guī)格車輛,其載電池容量是不同的,但是都規(guī)定為1C;
c)1C(1倍率)的速度概念是,1個(gè)小時(shí)能把車載的電池電容量全部放完了(或者充滿)。對(duì)用戶而言,載電池容量是多少,不去管它了。用戶要的充電的時(shí)間是多少。用戶知道下面知識(shí)即可:
·車電池的充滿要用60分鐘,則充電倍率為:1C,即1C=60分鐘;
·車電池的充滿要用120分鐘,則充電倍率為:0.5C,即0.5C=120分鐘;
·車電池的充滿要用300分鐘,則充電倍率為:0.2C,即0.2C=120分鐘。
如果用戶希望5分種能把自己車輛電池充滿,則要求的電池充電倍率為12C。2017年工信部對(duì)快充電池補(bǔ)貼的規(guī)定是充電倍率3C起步,最高15C。對(duì)用戶而言,3C=20分鐘,15C=4分。
從上面的表述中可以看出,對(duì)一輛車充滿電池,如果超過(guò)20分鐘,則這個(gè)電池就是慢充電池,少于20分鐘就是快充電池了。實(shí)際上大眾的心里需求是用4分能把電池充滿。
二、目前電動(dòng)汽車與燃油汽車比較
汽車作為交通工具。大眾最看中的最關(guān)鍵是指標(biāo)是二個(gè):一是電動(dòng)汽車一次充電續(xù)駛里程;其次要求電能補(bǔ)充方便性(含充電時(shí)間要短)。電動(dòng)汽車要追趕燃油汽車必須要在這兩個(gè)指標(biāo)上,要有一定先進(jìn)性。否則電動(dòng)汽車,在市場(chǎng)上與燃油汽車相比,沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。
1)電動(dòng)汽車一次充電續(xù)駛里程與傳統(tǒng)燃油車差距?
a)柴油大型公交客車加一車油,能跑500公里以上,天然氣公交車加一次能跑180公里;
b)電動(dòng)大型公交客車加滿電,能跑200公里,而公交公司較低的要求是,加滿電能跑300公里。
2)電動(dòng)汽車能量補(bǔ)充時(shí)間上與傳統(tǒng)燃油車差距?
對(duì)電動(dòng)汽車,電池廠家一般要求按0.33C充電,即大約180分鐘(3個(gè)小時(shí))。而傳統(tǒng)汽車加滿一箱油的作用時(shí)間,10分鐘內(nèi)是基本上能完成的。
3)電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油車在以上的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上的比較
鋰離子電池是(0.46~0.72MJ(“兆焦”)/kg),汽油能量密度大約是12~17MJ(“兆焦”)/kg,按汽油機(jī)的效率通常在30%~70%,所以100kg的鋰電池充滿電的帶電量大約只相當(dāng)于3公斤汽油的發(fā)電量。
即如果要求同樣的持續(xù)里程,汽油車配一箱汽油,電動(dòng)汽車要求配33.3倍重量鋰電池。目前的材料體系動(dòng)力電池,要追趕高于它33.3倍比能量的差距,其理論告訴大眾,是沒(méi)有可能的。
目前動(dòng)力電池比能量與汽油相比,太低了。通俗講,目前鋰電池太重,所以說(shuō),新能源汽車要替代汽(柴)油將一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。發(fā)展新能源汽車(或者純電動(dòng)汽車)必須要找到與傳統(tǒng)汽車能量密度的平衡點(diǎn)。
三、提升比能量是一個(gè)持續(xù)而漫長(zhǎng)的過(guò)程,提升比功率更有助找到能量平衡點(diǎn)
比能量提升了,汽車一次持續(xù)里程就能提高。但是在目前的基礎(chǔ)上再提高到33,3倍以上,其目標(biāo)將過(guò)于遙遠(yuǎn)?
目前動(dòng)力電池的放電倍率已經(jīng)基本上能滿足新能源汽車的要求,在動(dòng)力電池廠家和整車廠家共同努力下,一次充電的持續(xù)里程(200公里)在部分車型上,用戶也開(kāi)始在慢慢接受了,但是充電要3個(gè)小時(shí),離用戶太要求遙遠(yuǎn)了。
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